EP1518658A1 - Procédé de soufflage et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method of blowing packaging, for example bottles, and a device for implementing said method.
- French patent application 2,662,631 describes such a machine and a such a method.
- a preform attached to an air distributor is brought in a mold, the distributor is connected to a source of air under pressure, said air entering the preform so as to press the walls of the preform against the edges of the mold, thus forming the desired packaging.
- a drawing cylinder whose action combined with that of air under pressure allows self-regulation of the balance between the axial deformation and cross section of the preform which results in a combined process of drawing and blowing.
- pressurized air blown into the preform is also used to actuate the draw cylinder. Once the packaging formed, the blowing air is vented to the open air.
- the prior publication WO 96/25285 describes another blowing process packaging, such as bottles from a preform.
- a pre-blow preform at a pressure included between 8 to 12 bar then the blowing itself by injecting air at 40 bar.
- the blowing gas is released to the open air once the packaging has been formed.
- Patent Application EP 0 039 929 describes a process for blowing molded articles wherein the blowing gas is recovered and recycled for reuse. More particularly in this application, the blowing gas also has a function of treatment of the inner surface of the blown packaging, in particular to improve the impermeability of said inner surface, and for this purpose it contains a reagent appropriate. Once the blowing / treatment done, we recover the blowing gas for subsequent reuse by means of a purge gas, said purge gas in front of be purified from the reagent used.
- Patent Application EP 0 655 313 describes a method and a recovery device blowing air.
- the high pressure air that was used to blowing a container is directly recovered in the source at low pressure.
- This has the disadvantage of creating pressure variations in the low-pressure source that interfere with the proper formation of the container.
- the blown container is maintained for a short time at the high blowing pressure which also hurts the good quality of the blown container.
- US Patent 5,173,241 discloses a method and apparatus for recovering the blowing air in a plastic injection machine. In this state of the the blown air is recovered in the vacuum collection container and is reintroduced into the compressor of the system.
- Publication WO 99/04951 shows a method and an installation for manufacturing containers by blowing blanks of thermoplastic material.
- the containers are manufactured by blowing blanks made of thermoplastic material to the interior of finishing molds in which the blanks are successively introduced and the containers successively blown, the blowing of each container comprising, after a step of blowing with a gas under a first pressure, an at least partial degassing step followed by a so-called scanning step during which gas under a second pressure, lower than the first, is introduced into the container.
- the publication WO 03/009993 shows a packaging blowing system. in which there is provided recovery means of the gas used for blowing, this which reduces the consumption of the system in compressed gas.
- PET bottles In the field of the manufacture of bottles, in particular PET bottles, one is faced with a particular problem when wind blown bottles are filled with hot liquids like fruit juice, tea etc. If we fill bottles blown with such liquids at a temperature of the order of 70 ° C to 95 ° C, it is in temperatures above the glass transition temperature of PET (72 ° C to 76 ° C) which affects the quality of the bottle. On the one hand, the PET takes a milky color and, on the other hand, it deforms permanently, presenting even a memory effect that tends to return to its original form of draft, or parison, according to the vocabulary used in this technique. So without a step it is not possible to fill PET bottles and other containers with liquids of high temperatures, necessary to obtain a bottling sterile.
- sweeping which consists in introducing into the blown container a gas under a second pressure, equal to or less than the blowing pressure, sweeping the inside of the container by a free circulation of the gas and letting escape to the outside.
- This step of scanning known in the state of the art, is described for example in the WO 99/04951, the contents of which are incorporated by reference herein. request.
- An object of the invention is to improve known methods and devices.
- Another object of the invention is to propose a method and a device enabling the PET containers of liquid at temperatures higher than those possible currently.
- Another object of the invention is to obtain a method and a device which are simple to make and use.
- Another object of the invention is also to limit the air pressure required for the process.
- first pressure of the gas in the preform is first pressure of the gas in the preform.
- This step is optional but preferable.
- the pressures conventionally used for this pre-blowing operation are the order of 4 to 16 bar. Once this is done, we go to blowing proper to a second gas pressure in the preform to get packaging.
- the pressures used for this blowing operation are of the order from 25 to 40 bar.
- the following operation consists in the partial discharge of the gas used for blowing by a discharge system, comprising in known manner, pipes and valves appropriate.
- a discharge system comprising in known manner, pipes and valves appropriate.
- the principle of pre-blowing, blowing and partial discharge are described in detail in WO 03/009993 and are incorporated by reference in the this request with respect to these steps.
- a backpressure of preferably of the order of 5 to 35 bar which makes it possible to increase the mechanical strength packaging, especially its resistance to high temperatures.
- a Scanning operation lasts 0.2 seconds to 0.8 seconds.
- the remaining gas is discharged into blown packaging.
- the back pressure can possibly be maintained as well during the discharge operation, but this step must be well adjusted to avoid lengthen the total discharge time which will have an influence on the rate reached by the machine.
- Backpressure can be generated in a simple way by limiting the flow rate of discharge or by other means, such as recovery means such as those described in WO 03/009993 mentioned above, the content of which is incorporated by reference in the present application with respect to the recovery process blowing gas.
- the packages When the packages are produced with the process according to the invention, it can then be fill the packaging, for example a bottle, with a liquid that has a temperature up to 160 ° C.
- FIG. 1 A first schematic embodiment of a device allowing the implementation of the process of the invention is described with reference to FIG. 1.
- a gas for example air
- pre-blowing pressure between 4 and 16 bar
- gas for example air
- second pressure blowing of the order of 25 to 40 bar
- the blowing pressure depends in particular the complexity of the packaging 2 to blow: the more the shape is simple and without details and the higher the blowing pressure can be low.
- the principle is similar to that of the FIG. 2, and uses the technology taught by WO 03/009993 in that the flow limiter 5 of the embodiment of FIG. 2 is replaced by a system of recovery, schematized by the reference 7, similar to that known from WO 03/009993 and whose teaching is incorporated in this application by reference. So, in this mode, the backpressure is generated by the internal pressure of the recovery system 7 and no longer by a pressure limiter. In the mode shown, a valve is used 8 followed by a check valve 9 to prevent the discharge of the recovery system 7.
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de soufflage d'emballage et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Le procédé est caractérisé par les étapes suivantes: pré-soufflage à une première pression du gaz dans une préforme (1), soufflage à une deuxième pression du gaz dans la préforme pour obtenir un emballage (2); balayage de l'emballage au moyen d'un gaz à une troisième pression pendant une phase de décharge; maintien d'une contre-pression pendant le balayage; décharge du gaz résiduel de l'emballage. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne un procédé de soufflage d'emballage, par exemple des
bouteilles, et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé.
Des procédés de soufflage d'emballages et des dispositifs pour la mise en oeuvre desdits
procédés sont connus dans l'état de la technique.
La demande de brevet français 2 662 631, par exemple, décrit une telle machine et un
tel procédé. Selon le procédé décrit, on amène une préforme fixée à un distributeur d'air
dans un moule, on met le distributeur en liaison avec une source d'air en pression, ledit
air s'introduisant dans la préforme de façon à plaquer les parois de la préforme contre
les bords du moule, formant ainsi l'emballage désiré. Dans le procédé décrit dans cette
demande, on utilise également un vérin d'étirage dont l'action combinée à celle de l'air
sous pression permet une autorégulation de l'équilibre entre la déformation axiale et
transversale de la préforme ce qui résulte dans un procédé combiné d'étirage et de
soufflage. Dans la machine décrite dans cette demande de brevet, l'air en pression
soufflé dans la préforme est également utilisé pour actionner le vérin d'étirage. Une fois
l'emballage formé, l'air de soufflage est évacué à l'air libre.
La publication antérieure WO 96/25285 décrit un autre procédé de soufflage
d'emballages, comme par exemple des bouteilles à partir d'une préforme. Selon le
procédé connu, un procède à un pré-soufflage de la préforme à une pression comprise
entre 8 à 12 bar, puis on procède au soufflage proprement dit en injectant de l'air à 40
bar. Dans ce document également, le gaz de soufflage est rejeté à l'air libre une fois que
l'emballage a été formé.
La demande de brevet EP 0 039 929 décrit un procédé de soufflage d'articles moulés
dans lequel le gaz de soufflage est récupéré et recyclé pour être réutilisé. Plus
particulièrement, dans cette demande, le gaz de soufflage a également une fonction de
traitement de la surface intérieure de l'emballage soufflé, notamment pour améliorer
l'imperméabilité de ladite surface intérieure, et à cet effet il contient un réactif
approprié. Une fois le soufflage/traitement effectués, on récupère le gaz de soufflage
pour une réutilisation ultérieure au moyen d'un gaz de purge, ledit gaz de purge devant
lui être purifié du réactif utilisé.
La demande de brevet EP 0 655 313 décrit un procédé et un dispositif de récupération
d'air de soufflage. Dans le procédé décrit, l'air en haute pression qui a été utilisé pour
souffler un récipient est directement récupéré dans la source à basse pression. Ceci a
l'inconvénient de créer des variations de pressions dans la source à basse pression qui
nuisent à la bonne formation du récipient. De plus, le récipient soufflé est maintenu
pendant un faible temps à la haute pression de soufflage ce qui nuit également à la
bonne qualité du récipient soufflé.
Le brevet US 5,173,241 décrit un procédé et un appareil permettant la récupération de
l'air de soufflage dans une machine d'injection de matière plastique. Dans cet état de la
technique, l'air soufflé est récupéré dans conteneur de récupération par aspiration et est
réintroduit dans le compresseur du système.
La publication WO 99/04951 montre un procédé et une installation de fabrication de
récipients par soufflage d'ébauches en matériau thermoplastique. Dans le procédé
décrit, on fabrique les récipients par soufflage d'ébauches en matériau thermoplastique à
l'intérieur de moules de finition dans lesquels les ébauches sont successivement
introduites et les récipients successivement soufflés, le soufflage de chaque récipient
comportant, après une étape de soufflage à l'aide d'un gaz sous une première pression,
une étape de dégazage au moins partiel suivie d'une étape dite de balayage au cours de
laquelle du gaz sous une seconde pression, inférieure à la première, est introduit dans le
récipient.
Un autre procédé de balayage a été publié dans la revue PETplanet insider, Vol.4,
No.5+6/03.
Finalement, la publication WO 03/009993 montre un système de soufflage d'emballages
dans lequel on a prévu des moyens de récupération du gaz utilisé pour le soufflage, ce
qui réduit la consommation du système en gaz comprimé.
Dans le domaine de la fabrication de bouteilles, en particulier de bouteilles en PET, l'on
est confronté à un problème particulier lorsque l'on vent remplir les bouteilles soufflées
avec de liquides chauds, comme des jus de fruits, du thé etc. Si l'on remplit les
bouteilles soufflées avec de tels liquides à une température de l'ordre de 70°C à 95°C,
on se trouve dans des températures supérieures à la température de transition vitreuse du
PET (72°C à 76°C) ce qui a effet sur la qualité de la bouteille. D'une part, le PET prend
une couleur laiteuse et, d'autre part, il se déforme de façon permanente, présentant
même un effet mémoire qui tend à la faire revenir à sa forme initiale d'ébauche, ou
paraison, selon le vocabulaire employé dans cette technique. Ainsi, sans une étape
particulière, il n'est pas possible de remplir des bouteilles, et autres récipients, en PET
avec des liquides de températures élevées, nécessaire pour obtenir une mise en bouteille
stérile.
L'étape particulière qui a été mise au point dans le domaine du soufflage d'emballage
est appelée "balayage" qui consiste à introduire dans le récipient soufflé un gaz sous une
deuxième pression, égale ou inférieure à la pression de soufflage, en balayant l'intérieur
du récipient par une circulation libre du gaz et en laissant s'échapper à l'extérieur. Cette
étape de balayage, connu en dans l'état de la technique, est décrite par exemple dans la
publication WO 99/04951, dont le contenu est incorporé par référence dans la présente
demande.
Comme cette publication l'indique, il a été constaté de façon surprenante qu'un tel
balayage permettait d'obtenir des récipients ayant une résistance mécanique accrue lors
de leur utilisation.
Néanmoins, les procédés connus à l'heure actuelle ne permettent pas de mettre en
bouteille, ou dans d'autres récipients en PET, des liquides à une température supérieure
à 95° C.
Un but de l'invention est d'améliorer les procédés et dispositifs connus.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant la
mise en récipients PET de liquide à des températures supérieures à celles possibles
actuellement.
Un autre but de l'invention est d'obtenir un procédé et un dispositif qui soient simples à
fabriquer et utiliser.
Un autre but de l'invention est également de limiter l'air sous pression nécessaire pour le
procédé.
Ces buts sont atteints par les procédés et dispositifs définis dans les revendications de la
présente demande.
L'on s'est en effet aperçu que l'utilisation d'une contre-pression, lors de l'opération de
balayage, permettait la mise en récipients PET de liquides à des températures allant
jusqu'à 160°C, ce que l'on pensait impossible à réaliser par préjugé technique, alors que
dans les faits, cette contre-pression autorise ces températures sans déformation notable
du récipient PET. Ce progrès important permet d'envisager de nombreuses utilisations
aux emballages PET qui semblaient impossibles à réaliser techniquement, dans l'état
actuel de la technique.
L'invention sera mieux comprise par la description détaillée du procédé et de machine
permettant la mise en oeuvre dudit procédé et des figures dans lesquelles
Dans le procédé selon l'invention, on commence par une étape de pré-soufflage à une
première pression du gaz dans la préforme. Cette étape est optionnelle mais préférable.
Les pressions utilisées de façon classique pour cette opération de pré-soufflage sont de
l'ordre de 4 à 16 bar. Une fois cette opération effectuée, on passe au soufflage
proprement dit à une deuxième pression du gaz dans la préforme pour obtenir
l'emballage. Les pressions employées pour cette opération de soufflage sont de l'ordre
de 25 à 40 bar.
L'opération suivante consiste en la décharge partielle du gaz utilisé pour le soufflage par
un système de décharge, comprenant de façon connue, des conduites et vannes
appropriées. Le principe du pré-soufflage, soufflage et décharge partielle sont décrits en
détail dans la publication WO 03/009993 et sont incorporés par référence dans la
présente demande pour ce qui concerne ces étapes.
Une fois cette décharge partielle effectuée, l'on procède à l'opération de balayage telle
que définie ci-dessus.
Pendant cette opération de balayage toutefois, l'on maintient une contre-pression, de
préférence de l'ordre de 5 à 35 bar, ce qui permet d'augmenter la résistance mécanique
de l'emballage, notamment sa résistance aux hautes températures. Typiquement, une
opération de balayage dure de 0,2 seconde à 0,8 seconde.
Une fois l'opération de balayage terminée, on procède à la décharge de gaz restant dans
l'emballage soufflé. La contre-pression peut éventuellement être maintenue aussi
pendant l'opération de décharge, mais cette étape doit être bien ajustée pour ne pas trop
allonger le temps total de décharge qui aura une influence sur la cadence atteinte par la
machine.
La contre-pression peut être générée de façon simple par une limitation du débit de
décharge ou par d'autres moyens, tels des moyens de récupération comme ceux décrits
dans la publication WO 03/009993 mentionnés ci-dessus, dont le contenu est incorporé
par référence dans la présente demande pour ce qui concerne le procédé de récupération
du gaz de soufflage.
Lorsque les emballages sont produits avec le procédé selon l'invention, l'on peut alors
remplir l'emballage, par exemple une bouteille, avec un liquide qui a une température
allant jusqu'à 160°C.
Un premier mode d'exécution schématique d'un dispositif permettant la mise en oeuvre
du procédé de l'invention est décrit en référence à la figure 1. Pour ce qui concerne le
fonctionnement et les moyens nécessaires à une machine de soufflage d'emballages,
référence est faite à la publication WO 03/009993 déjà mentionnée, qui est incorporée
par référence dans la présente demande à cet effet. Dans le dispositif (montré par
exemple en figure 1 de WO 03/009993) on apporte un gaz, par exemple de l'air, à une
première pression, dite pression de pré-soufflage comprise entre 4 à 16 bar, pour le pré-soufflage
d'une préforme dans un moule 1 au travers d'une vanne de pré-soufflage, puis
on amène du gaz, par exemple de l'air, à une seconde pression, dite pression de
soufflage de l'ordre de 25 à 40 bar, pour le soufflage de l'emballage 2 lui-même dans le
moule, au travers d'une vanne de soufflage. La pression de soufflage dépend notamment
de la complexité de l'emballage 2 à souffler: plus la forme est simple et sans détails
particuliers et plus la pression de soufflage peut être faible. Une fois que l'emballage 2 a
été soufflé, le gaz dans l'emballage qui est à la pression de soufflage, est ensuite
déchargé de l'emballage au moins partiellement par des moyens de décharge, à savoir au
moins un conduit de décharge 3 et une vanne de décharge 4. Puis on procède à
l'opération de balayage, et pendant cette phase de balayage, on régule le débit de
décharge par un limiteur de décharge 5, celui-ci étant suivi par un échappement 6 à l'air
libre.
Dans le deuxième mode d'exécution de la figure 3, le principe est similaire à celui de la
figure 2, et fait appel à la technologie enseignée par WO 03/009993 en ce que le
limiteur de débit 5 du mode d'exécution de la figure 2 est remplacé par un système de
récupération, schématisé par la référence 7, similaire à celui connu de WO 03/009993 et
dont l'enseignement est incorporé à la présente demande par référence. Ainsi, dans ce
mode, la contre-pression est générée par la pression interne du système de récupération
7 et non plus par un limiteur de pression. Dans le mode représenté, on utilise une vanne
de récupération 8 suivie d'une vanne anti-retour 9 pour empêcher la décharge du
système de récupération 7.
Bien entendu, la présente demande et les revendications ne sont pas limitées aux modes
d'exécution indiqués, donnés à titre d'exemples non-limitatifs, mais d'autres variantes
sont possibles, aussi mettant en oeuvre des moyens équivalents.
Claims (11)
- Procédé de soufflage au moyen d'un gaz d'un emballage dans un moule à partir d'une préforme, caractérisé par les étapes suivantes:) pré-soufflage à une première pression du gaz dans la préforme;) soufflage à une deuxième pression du gaz dans la préforme pour obtenir l'emballage (2) ;) balayage de l'emballage au moyen d'un gaz à une troisième pression pendant une phase de décharge;) maintien d'une contre-pression pendant le balayage;) décharge du gaz résiduel de l'emballage.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on maintient la contre-pression aussi pendant la décharge du gaz résiduel.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on maintient la contre-pression par limitation du débit de décharge.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on maintient la contre-pression par un système de récupération du gaz de décharge (7,8,9).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la phase de balayage dure de 0,2 seconde à 0,8 seconde.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la contre-pression vaut de 5 à 35 bar.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, une fois que la détente du gaz résiduel a été effectuée, on remplit l'emballage (2) avec un liquide à une température prédéterminée.
- Procédé selon la revendication 7, dans lequel la température prédéterminée vaut jusqu'à 160°C.
- Dispositif de soufflage d'emballages, en particulier de bouteilles, à partir d'une préforme (1) au moyen d'un gaz, comprenant au moins des moyens pour alimenter le dispositif en gaz à une première pression et à une deuxième pression, des moyens d'étirage et de moyens de formage de l'emballage (2), et des moyens de balayage dudit emballage à une troisième pression et des moyens de décharge (4, 6) dudit gaz, ledit dispositif comportant en outre des moyens (5;7,8,9) aptes à créer une contre-pression à la décharge au moins pendant le balayage.
- Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les moyens aptes à créer une contre-pression comprennent un limiteur de débit (5).
- Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les moyens aptes à créer une contre-pression comprennent un système de récupération (7,8,9) du gaz déchargé.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03021921A EP1518658A1 (fr) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | Procédé de soufflage et dispositif de mise en oeuvre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03021921A EP1518658A1 (fr) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | Procédé de soufflage et dispositif de mise en oeuvre |
Publications (1)
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| EP1518658A1 true EP1518658A1 (fr) | 2005-03-30 |
Family
ID=34178520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP03021921A Withdrawn EP1518658A1 (fr) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | Procédé de soufflage et dispositif de mise en oeuvre |
Country Status (1)
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|---|---|
| EP (1) | EP1518658A1 (fr) |
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2003
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